Установка для грануляции расплава шлака

(72) М.А, Шаранов, Л.А. Зайнуллин Г.Я. Захарченко и Ф,Я. Ольгинский (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургическойтеплотехники и Государственный союзный институт по проектированию металлургических заводов (53) 666.972.125(088.8)(56) 1, Авторское свидетельство СС Р 727589, кл. С 04 В 5/02, 1978,(54)(57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ГРАБУЛЯ ЦИЦ РАСПЛАВА ИЛАХА, содержащая при емный бункер сводой, желоб для по вода шлака, расположенную под его носком крыльчатку с полыми водоохл даемыми лопастями, ступицей и верт кальной осью вращения, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества граншлака и они жения энергозатрат,рабочая поверх 3 СУДАРСТВЕНИЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ность каждой лопасти крыльчатки выполнена наклонной в сторону, противоположную вращению.2. Установка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что угол наклона рабочей поверхности лопасти к вертикали составляет 30-453, Установка по п. 1, о.т л ича ю щ а я с я тем, что, с целью исключения приваривания содержащегося в шлаке металла, рабочая поверх- СР ность каждой лопасти крыльчатки выполнена иэ, высокотеплопроводного материала,4. Установка по и. 1, о т л и- чающая с я тем, что, с целью предотвращения налипания частицшла-ка на стенки приемного бункера д- и интенсификации охлаждения лопастей крыльчатки, торцовые стенки ло- ф ф аж- пастей крыльчатки выполнены с сопла- (и- ми для отвода и распыливания охлаждающей воды, а ступица крыльчатки выполнена с центральным каналом для подвода воды,соединенным с полостями лопастей.20 45 Изобретение. относится к чернойметаллургии, в частности к грануляции расплава шлака доменных и других металлургических. печей.Известно устройство рпя гранулирования шлакового расплава, содержащее шлаковый желоб и водоохлаждаемый полый барабан с продольнымилопастями, установленный под желобом Расплав шлака сливается с носка желоба на поверхность вращающегося барабана, который лопастямиразбивает струю шлака на частицы 1,Недостатком этого устройстваявляется,то, что при нерегулируемойинтенсивности слива расплава шлакаточка падения (траектория) струизменяется в значительных пределах,следовательно, часть струи шлака или всМструя может проскочить мимо барабана в нераздробленном виде, чтонарушает процесс грануляции и может привести к взрыву.Наиболее близка к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту, установка для грануляции шлаков, содержащая желоб,для подвода расплава шлака, крыльчатку с вертикальной осью вращения,размещенную в цилиндрическо-конической емкости с водой, к нижнейчасти которой прикреплено устройство для выгрузки граншлака2,Расплав шлака по желобу сливает. ся в виде струи на вращающиеся в горизонтальной плоскости наклонныевперед лопасти крыльчатки. Здеськрыльчатка надежно обеспечиваетбеспровальную грануляцию шлака. Установка предназначена специальнодля грануляции вязких сварочныхшлаков, поэтому наклонные вперед . 40лопасти, у которых верхние ребрарасположены впереди нижних в направлении вращения, способствуют погружению образующихся частиц в водупо кратчайшим траекториям. В стесненных условиях нагревательных печей это является едва ли не единственным приемлемым способом грануляции расплава сварочных шлаков,которые благодаря высокому содержанию окислов железа не вспучиваются,Однако этот способ не пригоден,для доменных шлаков, которые примгновенном погружении в воду, какправило, подвержены вспучиванию,т,е. образованию легковесного граншлака с высокой цлагоудерживающейспособностью.Целью изобретения является .повыше ние качества граншлака и снижениеэнергозатрат.Укаэанная цель достигается тем,что в установке для грануляции расплава шлака, содержащей приемный 65 бункер с водой, желоб для подводашлака, расположенную под его носкомкрыльчатку с полыми водоохлаждаемыми лопастями, ступицей и вертикальной осью вращения, рабочая поверхность каждой лопасти крыльчаткивыполнена наклонной в сторону, протиповоложную вращению.Целесообразно, чтобы угол наклона рабочей поверхности лопасти квертикали составлял 30-45 ",С целью исключения привариваниясодержащегося в шлаке металла,рабочую поверхность каждой лопастикрыльчатки выполняют из высокотеплопроводного материала.С целью предотвращения налипания частиц шлака на стенки приемного бункера и интенсификации охлаждения лопастей крыльчатки, целесообразно торцовые стенки лопастей крыльчатки выполнять с соплами для отвода и распыливания охлаждающей воды,а ступицу крыльчатки выполнять сцентральным каналом для подвода воды, соединенным с полостями лопастей.Наклон рабочих поверхностей лопастей крыльчатки назад по отношению к направлению вращения обеспечивает продолжительный полет частицшлака в паровоздушном,пространстве с тем, чтобы частицы до соприкос-новения с водой успели охладиться.Обеспечение этого условия способствует образованию плотных гранул шлака с низкой влагоудерживающей способностью. Углы наклона в пределах 30-35 обеспечивают траектории максимального пребывания частиц в воздухе. При углах наклона назад более 45 удар лопастей по струе шлака излишне смягчается ввиду того, что уменьшается угол атаки и увеличивается проскальзывание, следовательно, снижается эффект дробления и КПД установки. При углах наклона лопастей назад менее чем 30 (увеличение угла атаки) траектория полета частиц снижается, т.е. Уменьшается время пребывания частиц в воздушном пространстве, что приводит к недостаточному охлаждению частиц шлака, к их поризации и увеличению влагоудерживающей способности граншлака.Выполнение рабочей поверхности лопастей из высокотеплопроводного материала позволяет поддерживать температуру лопастей на низком уровне, следовательно, жидкий металл, попадающий вместе с шлаком, не может привариться к поверхности лопастей.При большой плотности потока частиц расплава шлака стенки приемного бункера могут прогреться и час1066956 Заказ610 По ВНИИПТираж тицы начнут прилипать к ним, а затем и слипаться друг с другом. Струяводы, выбрасываемая из торцовых сопел лопастей, будет орошать стенкиприемного бункера и тем. самым, предотвратит прилипание частиц шлака.5Кроме того, интенсивный отводводы через торцовые сопла лопастейс подводом ее через центральный канал ступицы способствует увеличениюскорости потока охлаждающей воды . 10внутри лопастей и, тем самым, интенфисикации охлаждения рабочейповерхности лопасти.На фиг, 1 схематически изображена установка, общий вид, на фиг. 2 - 15то же, вид сверху,Установка содержит желоб 1 дляподвода шлака, примыкающий к приемному бункеру 2, в котором под нос-.ком желоба 1, расположена крыльчатка.3 с вертикальной осью вращения,и наклонными назад под углом 30-45.водоохлаждаемыми лопастями 4 с рабочей поверхностью из меди. На торцахлопастей 4 крыльчатки 3 выполненысопла 5 для отвода охлаждающей водыи опрыскивания стенок. бункера 2. Под-,вод охлаждающей воды осуществленчерез центральный канал 6 в ступице крыльчатки 3, соединенный с полостями.лопастей 4.Установка работает следующим образом.Расплав шлака по желобу 1 сливается на лопасти 4 крыньчатки: 3.Соударяясь с лопастями 4 шлак раз-,бивается на мелкие частицы, приоб-.ретающие траекторию полета с максимальным временем пребывания в. Филиал ППП "Патег.Ужгород,ул,Проектная.,паровоздушном пространстве .приемного бункера 2. В процессе полетачастицы шлака частично охлаждаютсяи при погружении в воду не вспучиваются, что обеспечивает пониженную влажность граншлака.Охлаждающая воДа поступает поцентральному каналу 6, ступицы крыльчатки 3 в полости лопастей 4 и поддействием центробежной силы выбрасывается через сопла 5 на стенки,бункера 2 и тем самым предотвращает налипание частиц шлака на стенки,Кроме того, наличие сопел 5 способствует интенсивному движению воды с лопастях 4, что, в:свою очередь .интенсифицирует отвод тепла отих рабочих поверхностей,.предот-,.вращает налипание и прогар.Основным преимуществом описаннойустановки является возможность получения плотных гранул с малой влагоудерживающей способностью из высокотемпературного, способного к вспучиванию доменного шлака..При замене известных установок.с гидрогрануляторами установками смеханическими грануляторами предлагаемой конструкции экономическийэффект будет складываться.из нескольких составля 1 ощих, а именно: за счетснижения влажности уменьшатся затраты на сушку граншлака при. его использовании на цементных заводах иснизятся затраты на перевозку, таккак уменьшится количество балластнойводы, и, кроме того, снизятся энергозатраты на дробление расплава шла-,ка.